[发明专利]沉管干舷监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种沉管干舷监测系统及方法，属于沉管浮运技术领域，其中，沉管干舷监测系统包括测量组件、数据传输模块和服务器；测量组件安装于沉管的侧部，包括护筒和固定安装于护筒内的压力传感器，护筒开设有通孔以使海水进入护筒内与压力传感器相接触；数据传输模块安装于沉管的顶部，并电连接于压力传感器以传输压力传感器测得的压力数据；服务器设置于主控室，并与数据传输模块通信连接以接收压力传感器测得的压力数据；服务器上设有计算模块，计算模块用于根据压力传感器测得的压力数据计算沉管的干舷。该沉管干舷监测系统能够在沉管浮运过程中实时自动监测沉管干舷，测量精度高且测量风险低。

技术领域

本发明属于沉管浮运技术领域，尤其涉及一种沉管干舷监测系统及方法。

背景技术

沉管干舷定义为：沉管位于水中时，其顶面与水面之间的高度差。在沉管浮运安装期间，需要测定沉管管节四周的干舷数据，从而保证沉管的抗浮系数达到要求，保证沉管浮运安装全周期的施工安全。

目前，沉管干舷是采用人工持卷尺测量的方式进行，这种测量方式不仅做不到数据实时传输，而且测量数据不准确，数据量测误差控制难度大，同时，测量人员暴露在沉管顶面上，临水测量作业存在较大的安全风险。

因而，如何实现沉管干舷的实时自动监测，以降低测量风险，是当前急需解决的一项技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种沉管干舷监测系统及方法，能够在沉管浮运过程中实时自动监测沉管干舷，测量精度高且测量风险低。

本发明提供一种沉管干舷监测系统，包括：

测量组件，安装于沉管的侧部，包括护筒和固定安装于护筒内的压力传感器，护筒开设有通孔以使海水进入护筒内与压力传感器相接触；

数据传输模块，安装于沉管的顶部，并电连接于压力传感器以传输压力传感器测得的压力数据；

服务器，设置于主控室，并与数据传输模块通信连接以接收压力传感器测得的压力数据；服务器上设有计算模块，计算模块用于根据压力传感器测得的压力数据计算沉管的干舷。

在其中一些实施例中，压力传感器位于护筒的中心位置，护筒的顶面和底面均开设有通孔。

在其中一些实施例中，护筒的顶面和底面均为朝向护筒内凹陷的球弧面，通孔位于球弧面的中心处。

在其中一些实施例中，数据传输模块包括水密盒和封装于水密盒内的电台，电台电连接于压力传感器并通信连接于服务器。

在其中一些实施例中，测量组件为四个，其中，两个测量组件对称设置于沉管的相对两侧面并靠近沉管的前端面设置，另外两个测量组件对称设置于沉管的相对两侧面并靠近沉管的后端面设置；数据传输模块也为四个，数据传输模块与测量组件一一对应设置。

在其中一些实施例中，对应连接的测量组件和数据传输模块通过一安装架固定安装于沉管，数据传输模块固定安装于安装架的顶部，测量组件固定安装于安装架的外侧。

本发明还提供了一种沉管干舷监测方法，采用上述任一项技术方案所述的沉管干舷监测系统进行监测，包括以下步骤：

压力传感器标定：在深坞区内，将测量组件分别沉放至水下3个不同深度的标定点处，记录测量组件中的压力传感器在3个标定点处对应的读数分别为y1、y2、y3，通过标尺测量3个标定点到同一参考点之间的距离分别为c1、c2、c3，计算得到压力传感器的比例系数K，比例系数K的计算公式如下：

K1＝(c2-c1)/(y2-y1) (1)

K2＝(c3-c2)/(y3-y2) (2)

K＝(K1+K2)/2 (3)；